穩(wěn)定塘簡(jiǎn)單介紹

1、一、概述穩(wěn)定塘又名氧化塘或生物塘，其對(duì)污水的凈化過(guò)程與自然水體的自凈過(guò)程 相似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。穩(wěn)定塘的研究和應(yīng)用始于本世紀(jì)初，50年代60年代以后發(fā)展較迅速，目 前已有五十多個(gè)國(guó)家采用穩(wěn)定塘技術(shù)處理城市污水和有機(jī)工業(yè)廢水。我國(guó)有些 城市也早在50年代開(kāi)展了穩(wěn)定塘的研究，到80年代進(jìn)展才較快。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1985 年我國(guó)有穩(wěn)定塘38座，至1990年已有118座，處理水量約189.8X104m3/d。目 前，穩(wěn)定塘多用于處理中、小城鎮(zhèn)的污水，可用作一級(jí)處理、二級(jí)處理，也可 以用作三級(jí)處理。穩(wěn)定塘的分類(lèi)常按塘內(nèi)的微生物類(lèi)型、供氧方式和功能等進(jìn)行劃分，可分 類(lèi)如下：.好氧塘

2、好氧塘的深度較淺，陽(yáng)光能透至塘底，全部塘水都含有溶解氧，塘內(nèi)菌藻 共生，溶解氧主要是由藻類(lèi)供給，好氧微生物起凈化污水作用。.兼性塘兼性塘的深度較大，上層為好氧區(qū)，藻類(lèi)的光合作用和大氣復(fù)氧作用使其 有較高的溶解氧，由好氧微生物起凈化污水作用；中層的溶解氧逐漸減少，稱(chēng) 兼性區(qū)（過(guò)渡區(qū)），由兼性微生物起凈化作用；下層塘水無(wú)溶解氧，稱(chēng)厭氧區(qū)， 沉淀污泥在塘底進(jìn)行厭氧分解。.厭氧塘厭氧塘的塘深在2m以上，有機(jī)負(fù)荷高，全部塘水均無(wú)溶解氧，呈厭氧狀態(tài)， 由厭氧微生物起凈化作用，凈化速度慢，污水在塘內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)。.曝氣塘曝氣塘采用人工曝氣供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微 生物起凈化作用，污水停

3、留時(shí)間較短。.深度處理塘深度處理塘又稱(chēng)三級(jí)處理塘或熟化塘，屬于好氧塘。其進(jìn)水有機(jī)污染物濃 度很低，一般B005W30mg/L。常用于處理傳統(tǒng)二級(jí)處理廠的出水，提高出水水 質(zhì)，以滿足受納水體或回用水的水質(zhì)要求。除上述幾種常見(jiàn)的穩(wěn)定塘以外，還有水生植物塘（塘內(nèi)種植水葫蘆、水花生 等水生植物，以提高污水凈化效果，特別是提高對(duì)磷、氮的凈化效果）、生態(tài)塘 （塘內(nèi)養(yǎng)魚(yú)、鴨、鵝等，通過(guò)食物鏈形成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，以提高凈化效果）、 完全儲(chǔ)存塘（完全蒸發(fā)塘）等也正在被廣泛研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。穩(wěn)定塘有下述優(yōu)缺點(diǎn)：.穩(wěn)定塘的優(yōu)點(diǎn)（1）基建投資低當(dāng)有舊河道、沼澤地、谷地可利用作為穩(wěn)定塘?xí)r，穩(wěn)定塘 系統(tǒng)的基建投資低。（2

4、）運(yùn)行管理簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì) 穩(wěn)定塘運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗低，運(yùn)行費(fèi)用較低， 約為傳統(tǒng)二級(jí)處理廠的1/31/5?？蛇M(jìn)行綜合利用 實(shí)現(xiàn)污水資源化，如將穩(wěn)定塘出水用于農(nóng)業(yè)灌溉，充 分利用污水的水肥資源；養(yǎng)殖水生動(dòng)物和植物，組成多級(jí)食物鏈的復(fù)合生態(tài)系 統(tǒng)。.穩(wěn)定塘的缺點(diǎn)占地面積大，沒(méi)有空閑余地時(shí)不宜采用。處理效果受氣候影響，如季節(jié)、氣溫、光照、降雨等自然因素都影響穩(wěn) 定塘的處理效果。設(shè)計(jì)運(yùn)行不當(dāng)時(shí)，可能形成二次污染如污染地下水、產(chǎn)生臭氣和滋生 蚊蠅等。雖然穩(wěn)定塘存在著上述缺點(diǎn)，但是如果能進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和科學(xué)的管理， 利用穩(wěn)定塘處理污水，則可以有明顯的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。二、好氧塘.好氧塘的種類(lèi)根據(jù)在

5、處理系統(tǒng)中的位置和功能，好氧塘有高負(fù)荷好氧塘、普通好氧塘和 深度處理好氧塘等三種。高負(fù)荷好氧塘 這類(lèi)塘設(shè)置在處理系統(tǒng)的前部，目的是處理污水和產(chǎn)生 藻類(lèi)。特點(diǎn)是塘的水深較淺，水力停留時(shí)間較短，有機(jī)負(fù)荷高。普通好氧塘 這類(lèi)塘用于處理污水，起二級(jí)處理作用。特點(diǎn)是有機(jī)負(fù)荷 較高，塘的水深較高負(fù)荷好氧塘大，水力停留時(shí)間較長(zhǎng)。深度處理好氧塘深度處理好氧塘設(shè)置在塘處理系統(tǒng)的后部或二級(jí)處理 系統(tǒng)之后，作為深度處理設(shè)施。特點(diǎn)是有機(jī)負(fù)荷較低，塘的水深較高負(fù)荷好氧 塘大。2.基本工作原理好氧塘凈化有機(jī)污染物的基本工作原理如(圖J1)所示。塘內(nèi)存在著菌、 藻和原生動(dòng)物的共生系統(tǒng)。有陽(yáng)光照射時(shí)，塘內(nèi)的藻類(lèi)進(jìn)行光合作用，

6、釋放出 氧，同時(shí)，由于風(fēng)力的攪動(dòng)，塘表面還存在自然復(fù)氧，二者使塘水呈好氧狀態(tài)。 塘內(nèi)的好氧型異養(yǎng)細(xì)菌利用水中的氧，通過(guò)好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物并合 成本身的細(xì)胞質(zhì)(細(xì)胞增殖)，其代謝產(chǎn)物則是藻類(lèi)光合作用的碳源。藻類(lèi)光合作用使塘水的溶解氧和pH值呈晝夜變化。白晝，藻類(lèi)光合作用釋 放的氧，超過(guò)細(xì)菌降解有機(jī)物的需氧量，此時(shí)塘水的溶解氧濃度很高，可達(dá)到 飽和狀態(tài)。夜間，藻類(lèi)停止光合作用，且由于生物的呼吸消耗氧，水中的溶解 氧濃度下降，凌晨時(shí)達(dá)到最低。陽(yáng)光再照射后，溶解氧再逐漸上升。好氧塘的 pH值與水中CO濃度有關(guān)，受塘水中碳酸鹽系統(tǒng)的CO平衡關(guān)系影響。白天，藻類(lèi)光合作用使CO降低，pH值上升。夜向

7、，藻類(lèi)停止光合作用，細(xì) 菌降解有機(jī)物的代謝沒(méi)有中止，2 CO累積，pH值下降。.好氧塘內(nèi)的生物種群2好氧塘內(nèi)的生物種群主要有藻類(lèi)、菌類(lèi)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、水蚤等微 型動(dòng)物。菌類(lèi)主要生存在水深0.5m的上層，濃度約為1X085X109個(gè)/mL，主要種屬 與活性污泥和生物膜相同。原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的種屬數(shù)與個(gè)體數(shù)，均比活性污泥法和生物膜法少。 水蚤捕食藻類(lèi)和菌類(lèi)，本身則是好的魚(yú)餌，但過(guò)分增殖會(huì)影響塘內(nèi)菌和藻的數(shù) 量。藻類(lèi)的種類(lèi)和數(shù)量與塘的負(fù)荷有關(guān)，它可反映塘的運(yùn)行狀況和處理效果。 若塘水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度過(guò)高，會(huì)引起藻類(lèi)異常繁殖，產(chǎn)生藻類(lèi)水華，此時(shí)藻類(lèi)聚 結(jié)形成蘭綠色絮狀體和膠團(tuán)狀體，使塘水渾濁。.好

8、氧塘的設(shè)計(jì)好氧塘工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是計(jì)算好氧塘的尺寸和個(gè)數(shù)。目前，對(duì)好氧塘的 設(shè)計(jì)尚沒(méi)有較嚴(yán)密的理論計(jì)算方法和設(shè)計(jì)方法，多采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。（表 41）是好氧塘的典型設(shè)計(jì)參數(shù)。好氧塘主要尺寸的經(jīng)驗(yàn)值如下：（1）好氧塘多采用矩形，表面的長(zhǎng)寬比為3： 14： 1, 一般以塘深的1/2處 的面積作為計(jì)算塘面。塘堤的超高為0.61.0m。單塘面積不宜大于4ha。（2）塘堤的內(nèi)坡坡度為1： 21： 3（垂直：水平），外坡坡度為1： 21： 5（垂 直水平）（3）好氧塘的座數(shù)一般不少于3座，規(guī)模很小時(shí)不少于2座。三、兼性塘.兼性塘的基本工作原理兼性塘的有效水深一般為1.02.0m,通常由三層組成，上層

9、好氧區(qū)、中層 兼性區(qū)和底部厭氧區(qū)，如（圖42）所示。好氧區(qū)對(duì)有機(jī)污染物的凈化機(jī)理與好氧塘基本相同。兼性區(qū)的塘水溶解氧較低，且時(shí)有時(shí)無(wú)。這里的微生物是異養(yǎng)型兼性細(xì)菌， 它們既能利用水中的溶解氧氧化分解有機(jī)污染物，也能在無(wú)分子氧的條件下， 以硝酸根和碳酸根作為電子受體進(jìn)行無(wú)氧代謝。厭氧區(qū)無(wú)溶解氧?？沙廖镔|(zhì)和死亡的藻類(lèi)、菌類(lèi)在此形成污泥層，污泥層 中的有機(jī)質(zhì)由厭氧微生物對(duì)其進(jìn)行厭氧分解。與一般的厭氧發(fā)酵反應(yīng)相同，其 厭氧分解包括酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩個(gè)過(guò)程。發(fā)酵過(guò)程中未被甲烷化的中間產(chǎn)物 （如脂肪酸、醛、醇等）進(jìn)入塘的上、中層，由好氧菌和兼性菌繼續(xù)進(jìn)行降解。 而CO、NH等代謝產(chǎn)物進(jìn)入好氧層，部分逸出水

10、面，部分參與藻類(lèi)的光合作用。由于兼性塘的凈化機(jī)理比較復(fù)雜，因此兼性塘去除污染物的范圍比好氧處 理系統(tǒng)廣泛，它不僅可去除一般的有機(jī)污染物，還可有效地去除磷、氮等營(yíng)養(yǎng) 物質(zhì)和某些難降解的有機(jī)污染物，如木質(zhì)素、有機(jī)氯農(nóng)藥、合成洗滌劑、硝基 芳烴等；因此，它不僅用于處理城市污水，還被用于處理石油化工、有機(jī)化工、 印染、造紙等工業(yè)廢水。.兼性塘的設(shè)計(jì)兼性塘一般采用負(fù)荷法進(jìn)行計(jì)算，我國(guó)尚未建立較完善的設(shè)計(jì)規(guī)范。（表4 2）是我國(guó)“七五”國(guó)家科技攻關(guān)成果建議的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。兼性塘主要尺寸的經(jīng)驗(yàn)值如下：（1）兼性塘一般采用矩形，長(zhǎng)寬比3： 14： 1。塘的有效水深為1.22.5m， 超高為0.61.0m，儲(chǔ)泥

11、區(qū)高度應(yīng)大于03m。（2）兼性塘堤壩的內(nèi)坡坡度為1： 21： 3（垂直：水平），外坡坡度為1： 2 1： 5。兼性塘一般不少于三座，多采用串聯(lián)，其中第一塘的面積約占兼性塘總 面積的30% 60%，單塘面積應(yīng)小于4 ha，以避免布水不均勻或波浪較大等問(wèn) 題。四、厭氧塘1 .厭氧塘的基本工作原理厭氧塘對(duì)有機(jī)污染物的降解，與所有的厭氧生物處理設(shè)備相同，是由兩類(lèi) 厭氧菌通過(guò)產(chǎn)酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩階段來(lái)完成的。即先由兼性厭氧產(chǎn)酸菌將復(fù)雜的有機(jī)物水解、轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的有機(jī)物(如有機(jī)酸、醇、醛等)，再由絕對(duì)厭氧 菌(甲烷菌)將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等。由于甲烷菌的世代時(shí)間長(zhǎng)，增 殖速度慢，且對(duì)溶解氧和pH敏感

12、，因此厭氧塘的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，必須以甲烷發(fā)酵 階段的要求作為控制條件，控制有機(jī)污染物的投配率，以保持產(chǎn)酸菌與甲烷菌 之間的動(dòng)態(tài)平衡。應(yīng)控制塘內(nèi)的有機(jī)酸濃度在3000mg / L以下，pH值為65 7. 5,進(jìn)水的BOD5： N： P： 100： 2.5:1, 硫酸鹽濃度應(yīng)小于500mg/L，以使厭 氧塘能正常運(yùn)行。2 .厭氧塘的設(shè)計(jì)和應(yīng)用厭氧塘的設(shè)計(jì)通常是用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用有機(jī)負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)的主要 經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：有機(jī)負(fù)荷 有機(jī)負(fù)荷的表示方法有三種：BOD5表面負(fù)荷(kgBOD5 /ha d)、BOD 容積負(fù)荷(kgBOD / m3 d)、VSS 容積負(fù)荷(kgVSS/m3 d)，,我國(guó)采 用B

13、OD表面貿(mào)荷。處理城市污水的建議負(fù)荷值為200600kg / had。對(duì)于工 業(yè)廢水；設(shè)計(jì)負(fù)荷應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。VSS容積負(fù)荷用于處理VSS很高的廢水，如家禽糞尿廢水、豬糞尿廢水、菜 牛屠宰廢水等。厭氧塘一般為矩形，長(zhǎng)寬比為2： 12.5： 1。單塘面積不大于而&。塘 的有效水深一般為2.04.5m，儲(chǔ)泥深度大于0.5m，超高為0610m。厭氧塘的進(jìn)水口離塘底0.61.0 m,出水口離水面的深度應(yīng)大于 0.6m(圖43)。使塘的配水和出水較均勻，進(jìn)、出口的個(gè)數(shù)均應(yīng)大于兩個(gè)。由于厭氧塘的處理效果不高，出水BOD濃度仍然較高不能達(dá)到二級(jí)處理水 5平，因此，厭氧塘很少單獨(dú)用于污水處理，而是作為其他處理

14、設(shè)備的前處理單 元。厭氧塘前應(yīng)設(shè)置格柵、普通沉砂池，有時(shí)也設(shè)置初次沉淀池，其設(shè)計(jì)方法 與傳統(tǒng)二級(jí)處理方法相同。厭氧塘的主要問(wèn)題是產(chǎn)生臭氣，目前是利用厭氧塘 表面的浮渣層或采取人工覆蓋措施(如聚苯乙烯泡沫塑料板)防止臭氣逸出。也 有用回流好氧塘出水使其布滿厭氧塘表層來(lái)減少臭氣逸出。厭氧塘宜用于處理高濃度有機(jī)廢水，如制漿造紙、釀酒、農(nóng)牧產(chǎn)品加工、 農(nóng)藥等工業(yè)廢水和家禽和家畜糞尿廢水等。也可用于處理城鎮(zhèn)污水。五、曝氣塘曝氣塘是在塘面上安裝有人工曝氣設(shè)備的穩(wěn)定塘(圖44)。曝氣塘有兩種 類(lèi)型：完全混合曝氣塘；部分混合曝氣塘。塘內(nèi)生長(zhǎng)有活性污泥，污泥可 回流也可不回流，有污泥回流的曝氣塘實(shí)質(zhì)上是活性污泥

15、法的一種變型。微生 物生長(zhǎng)的氧源來(lái)自人工曝氣和表面復(fù)氧，以前者為主。曝氣設(shè)備一般采用表面 曝氣機(jī)，也可用鼓風(fēng)曝氣。完全混合曝氣塘中曝氣裝置的強(qiáng)度應(yīng)能使塘內(nèi)的全部固體呈懸浮狀態(tài)，并 使塘水有足夠的溶解氧供微生物分解有機(jī)污染物。部分混合曝氣塘不要求保持全部固體呈懸浮狀態(tài)，部分固體沉淀并進(jìn)行厭 氧消化。其塘內(nèi)曝氣機(jī)布置較完全混合曝氣塘稀疏。曝氣塘出水的懸浮固體濃度較高，排放前需進(jìn)行沉淀，沉淀的方法可以用 沉淀池，或在塘中分割出靜水區(qū)用于沉淀。若曝氣塘后設(shè)置兼性塘，則兼性塘 要在進(jìn)一步處理其出水的同時(shí)起沉淀作用。曝氣塘的水力停留時(shí)間為310d，有效水深為26m。曝氣塘一般不少于3 座，通常按串聯(lián)方式運(yùn)

16、行。完全混合曝氣塘每立方米塘容積所需功率較小(0.0150.05 kW/m3),但由于其水力停留時(shí)間長(zhǎng)，塘的容積大，所以每處理1m3 污水所需功率大于常規(guī)的活性污泥法的曝氣池。六、穩(wěn)定塘系統(tǒng)的工藝流程穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)由預(yù)處理設(shè)施、穩(wěn)定塘和后處理設(shè)施等三部分組成。.穩(wěn)定塘進(jìn)水的預(yù)處理為防止穩(wěn)定塘內(nèi)污泥淤積，污水進(jìn)入穩(wěn)定塘前應(yīng)先去除水中的懸浮物質(zhì)。 常用設(shè)備為格柵、普通沉砂池和沉淀池。若塘前有提升泵站，而泵站的格柵間 隙小于20mm時(shí)，塘前可不另設(shè)格柵。原污水中的懸浮固體濃度小于100mg/L時(shí)， 可只設(shè)沉砂池，以去除砂質(zhì)顆粒。原污水中的懸浮固體濃度大于100mg/L時(shí)， 需考慮設(shè)置沉淀池。設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)污水二級(jí)處理方法相同。.穩(wěn)定塘的流程組合穩(wěn)定塘的流程組合依當(dāng)?shù)貤l件和處理要求不同而異，(圖J二5)為幾種典 型的流程組合。.穩(wěn)定塘塘體設(shè)計(jì)要點(diǎn)塘的位置 穩(wěn)定塘應(yīng)設(shè)在居民區(qū)下風(fēng)向200 m以外，以防止塘散發(fā)的臭 氣影響居民區(qū)。此外，塘不應(yīng)設(shè)在距機(jī)場(chǎng)2 km以內(nèi)的地方，以防止鳥(niǎo)類(lèi)(如水 鷗)到塘中覓食、聚集，對(duì)飛機(jī)航行構(gòu)成危險(xiǎn)。防止塘體損害 為防止浪的沖刷，塘的襯砌應(yīng)在設(shè)計(jì)水位上下各0.5 m 以上。若需防止雨水沖刷時(shí)，塘的襯砌應(yīng)做到堤頂。襯砌方法有干砌塊石、漿 砌塊石和混凝土板等。在有冰凍的地區(qū)，背陰面的襯砌應(yīng)注意防凍。若筑堤土為黏土?xí)r，冬